Q2557-3:激安デバッガWCH-LinkEでML63Q2557をデバッグしよう

秋月電子やAliExpressで手に入るWCH-LinkEという激安デバッガでAIマイコンの開発をしようという企画。お高いJ-Linkが無くても大丈夫なのだ。

WCH-LinkEドライバのインストール

1. WCHのサイトから「WCH-LinkUtility」をダウンロードします。
   https://www.wch.cn/downloads/wch-linkutility_zip.html
   

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2. ダウンロードした「WCH-LinkUtility.ZIP」を展開し、「Drv_Link」フォルダの「WCHLinkDrv_WHQL_S.exe」を実行してドライバをインストールしてください。
   

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3. 正常に認識するとデバイスの設定パネルやデバイスマネージャーに「WCH-Link」または「WCH CMSIS-DAP」と表示されます。なぜかLinkEではありませんがまあ良いでしょう。
   

以上でインストール作業は完了です。

WCH-LinkEとML63Q2557の接続

ML63Q2557のデバッグはSWDで接続します。マイコンに電源を供給した状態で、WCH-LinkEのSWCLK,SWDIO,GND,RST(RESET)を接続してください。WCH-LinkEから出力されるSWDの電圧は3.3Vです。入出力兼用のSWDIOは5Vトレラントなので、仮に5Vで駆動しているML63Q2557と直結しても故障しません。

WCH-LinkEは3.3Vと5Vのレギュレータが内蔵されているので、軽い負荷であればマイコンへ電源供給が可能です。

デバッガを接続してデバッグをしている時はHALT/STOPモードの動作が変わります。特にSTOPモードではクロックが停止しないため、意図しない割り込みや消費電力の増加が発生します。これはデータシートの「オンチップデバッグ」機能に書かれています。

デバッグの手順

ここではデバッグの設定手順を解説するため、ロームのサイトで公開されているサンプルコード「ML63Q2500シリーズ リファレンスソフトウェア」のLチカプロジェクト「BlinkLED」を使用します。

サンプルプロジェクトのインポート

1. zipファイルを展開し、プロジェクトをインポートします。
   

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2. インポートウィザードの[一般]→[既存プロジェクトをワークスペースへ]を選択して[次へ]ボタンをクリック。
   

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3. ルートディレクトリの選択・参照ボタンをクリックして「SourceCode\samples\Common\BlinkLED」フォルダを選択します。
   

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4. 見つかったプロジェクトにチェックを入れて[終了]ボタンをクリック。
   

ビルドテスト・インクルードパスの確認

1. キーボードからAltキー+Bを押してお試しビルドを実行してみます。
   うーん...いきなりエラーが出ました。
   

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2. ロームのサンプルにはArm.CMSISバージョン6.1.0用の古いインクルードパスが設定されているので、プロジェクトのプロパティから設定を変更しましょう。
   [プロジェクト]→[プロパティ]メニューを選択
   

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3. [C/C++ビルド]ツリー→[設定]の中にある[Compiler]ツリー→[Includes]にインクルードパスが設定されています。「6.1.0」になっている行をダブルクリックして「6.2.0」に書き換えてください。
   
   その下に追加されているフォルダはdebugフォルダから見た相対位置です。

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4. コンパイラの最適化オプションは初めのうちは切っておきましょう。コードが変更されるので開発初期にデバッグで追うのが難しくなります。[Optimization]ツリーの最適化レベルで[None]を選択します。
   

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5. [適用して閉じる]ボタンをクリックすると索引をリビルドするか尋ねてくるので、[索引を再ビルド]ボタンをクリック。肝心なところが日本語化できていなくて残念です。
   

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6. Altキー+Bを押して再度ビルドを実行すると、今度は成功するはずです。
   

デバッガの設定と実行

コンパイルできるようになったらいよいよデバッガの設定です。

1. [実行]メニュー→[デバッグの構成]を選択。
   

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2. [LAPIS GDB Debugging (Arm)]をダブルクリックするとデバッグの設定が自動生成されます。 ビルドが成功して書き込めるバイナリが存在しないと「C/C++アプリケーション」の項目が空白になるので注意してください。
   

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3. とりあえず何も変更するところは無いので、デバッグボタンをクリックしてみましょう。デバッグ用の画面構成に変更するか尋ねてくるので、切り替えボタンをクリック。
   

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4. 開始直後の行でブレークポイントがかかって一時停止しました。成功です。
   画面右の[Peripherals]タブを開くと、内部のレジスタをリアルタイムで確認できて超便利です。
   

以上でデバッグ設定は完了です。

うまくいかない時は...

LEXIDE-Ωのマニュアル類はデフォルトで「C:\LAPIS\LEXIDE\Doc」へインストールされます。ここまで説明してきた内容はArm向けの解説書「FJXTLEXIDE_OMEGA_ARM_UM-03.pdf」の抜粋です。詳しいことが網羅されているので、もしうまく動作しない時はこの解説書を読んでみるのもおすすめです。

ML63Q2500のリファレンスソフトウェアの解説書は「Document」フォルダに入っています。プロジェクトのインポートがうまくいかない時は、この解説書を読むのも一つの手です。

頑張ってください。